Две звезды в холодной пыли

В нашей галактике обнаружен новый класс объектов. Он представляет из себя кокон из холодного газа и (или) пыли, внутри которого вращаются две звезды-компаньона – нейтронная звезда и звезда-гигант. Кокон скрывает почти все излучение объектов, поэтому их так трудно обнаружить.

О новом классе объявили сотрудники парижского университета University Paris 7, хотя они и не являются их первооткрывателями.

Данный тип объекта относится к так нызываемым двойным рентгеновским системам высокой массы HMXB (High Mass X-ray Binary System). Нейтронная звезда в системе обычно имеет массу в 1,4 раза больше, чем у Солнца, а ее диаметр при этом составляет всего 10 км. Известно уже 20 подобных систем, находятся они на расстоянии от 7 тыс. до 25 тыс. световых лет от Солнечной системы.

Как прокомментировал для «Газеты.Ru» сотрудник ГАИШ Сергей Попов, собственно открытию уже несколько лет и совершили его наши соотечественники при помощи орбитальной обсерватории ИНТЕГРАЛ.

Одной из первых научных статей, написанных на материале, полученном с помощью этого спутника, стала статья 2003 года в одном из самых цитируемых российских научных журналов «Письма в Астрономический журнал» группы астрономов, ведущим автором которой стал Михаил Ревнивцев. Жесткий рентгеновский источник IGR J16318-4848 открыт с помощью ИНТЕГРАЛа, а затем его удалось обнаружить в архивных данных японского спутника ASCA. Просто тогда он не был идентифицирован.

Уже в 2003 году стало понятно: источник обладает совершенно необычными свойствами – похоже, он светит через толстый слой вещества, чего ранее нигде не наблюдалось.

Новость французского исследования в наблюдении источников не только в рентгеновском диапазоне. При помощи приборов Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory, ESO) в Чили объекты класса HMXB удалось наблюдать и в других областях спектра, в основном в среднем ИК-диапазоне.

Соответственно, мы действительно имеем дело с новым классом космических объектов. И, скорее всего, их количество в ближайшем будущем сильно увеличится: в конце 2007 года запустят интернациональный научный спутник GLAST, над которым трудились специалисты из NASA, Франции, Германии, Японии, Италии и Швеции. Этот аппарат изучит небо в гамма-диапазоне и дополнит наблюдения ИНТЕГРАЛа и наземных обсерваторий, а использование мультиволнового подхода в поиске «космических коконов» видится астрофизикам наиболее перспективным.

Так как российские ученые имеют около четверти всего наблюдательного времени на принадлежащем ЕКА аппарате ИНТЕГРАЛ, ими уже совершено много интересных открытий.

Так, наблюдения на этом аппарате заставили отказаться от «канонических» теорий образований позитронов во Вселенной.

По данным орбитальной обсерватории, каждую секунду в центре нашей галактики аннигилирует десять в сорок третьей степени позитронов. Зато в других областях аннигиляция происходит намного реже. Итоговые результаты исследования опубликованы в журнале «Ежемесячные записки Королевского астрономического общества Великобритании» (MNRAS).

Как пояснил «Газете.Ru» один из авторов работы доктор физматнаук Евгений Чуразов (ИКИ РАН), когда позитрон сталкивается с электроном, то обе частицы аннигилируют, то есть исчезают с образованием двух или более фотонов. Регистрируя эти фотоны, астрофизики могут судить, где и в каком количестве рождаются позитроны, каковы свойства среды, в которой они погибают, как происходят ядерные превращения в галактике.

Главный вопрос – механизм рождения позитронов. В астрофизических условиях «канонический» процесс рождения позитронов – это синтез радиоактивных элементов при вспышках сверхновых и последующий распад этих элементов. Например, естественный «поставщик» позитронов – распад радиоактивного изотопа алюминия Al26, время жизни которого около миллиона лет. Этот изотоп синтезируется в наиболее молодых и массивных звездах, которые главным образом встречаются в диске галактики. Поэтому перед началом исследований ученые предполагали и в аннигиляционном излучении увидеть аналог Млечного Пути – яркую полоску вдоль диска галактики.

Но вместо полосы обсерватория увидела яркое пятно в центральной зоне галактики.

Открытие заставило астрофизиков рассматривать альтернативные механизмы образования позитронов. Например, позитроны могут рождаться вблизи нейтронных звезд или черных дыр. Но самым экзотическим из всех обсуждаемых механизмов является возможная связь наблюдаемого гамма-излучения с аннигиляцией частиц пресловутой «темной материи».